硫磺回收裝置S O2排放超標原因分析及改進方法

孫 磊

（山東濱化濱陽燃化有限公司，山東濱州 251800）

硫磺回收裝置S O2排放超標原因分析及改進方法

孫 磊

（山東濱化濱陽燃化有限公司，山東濱州 251800）

在我國的石化企業(yè)原油生產(chǎn)和加工過程中，對二氧化硫的排放控制越來越引起相關(guān)領(lǐng)域以及社會大眾的注意。主要針對硫磺回收裝置的二氧化硫排放超標問題展開原因與改進策略的分析。

硫磺回收裝置；二氧化硫；排放超標

1 硫磺回收裝置的工藝流程概述

硫磺回收裝置硫回收裝置所采用的主要技術(shù)包括是部分燃燒法、兩級轉(zhuǎn)化Clausl工藝，其中，尾氣處理的系統(tǒng)當中所使用的是“還原一吸收”工藝。在“還原一吸收”工藝中，尾氣首先通過加熱爐進行加熱，并以外補氫氣為基礎(chǔ)通過反應獲得一定濃度的氫氣。其次，酸性氣與空氣共同進入酸性氣燃燒爐，在燃燒后進入冷卻環(huán)節(jié)，冷卻至350℃后進入一級冷凝器，進而再次進行冷卻，至170℃后形成液硫，最后進入硫池。另外，對于除霧操作后的過程氣，則使其進入一級反應器，并在Claus催化劑的反應條件下，通過化學反應生成單質(zhì)硫。此外，過程氣通過一/二級冷凝器時產(chǎn)生0.45MPa蒸汽，將從二級反應器經(jīng)過反應后的氣體進行冷卻，冷卻過程在三級冷凝器中進行，至130℃后形成液硫，最后進入硫池。另一方面，所排放的尾氣需要經(jīng)捕集器操作，隨后形成液硫進入硫池。在進入加氫反應器后，加氫后的尾氣經(jīng)蒸汽發(fā)生器冷卻后產(chǎn)生0.45MPa蒸汽。吸收塔塔頂?shù)奈瘴矚膺M入尾氣焚燒爐進行焚燒，焚燒后的煙氣經(jīng)煙囪排入大氣。

2 硫磺回收裝置中二氧化硫排放超標的原因分析

在了解了硫磺回收裝置工藝流程的基礎(chǔ)上，筆者對其現(xiàn)階段二氧化硫普遍超標的現(xiàn)象嘗試進行原因分析，主要包括以下幾方面：①在常規(guī)工藝的條件下，含硫尾氣經(jīng)焚燒生成氧化硫，在沒有再回收的處理情況下，若排放物帶液，則將引起操作異常的現(xiàn)象，使得煙氣的二氧化硫含量超標。在氧化尾氣中以氮、氧、二硫化物、烴類物質(zhì)為主，在高溫作用下?lián)]發(fā)作用加強，這將直接以及間接使得氧化尾氣帶液，進入焚燒爐后直接造成煙氣污染物排放超標。氣液分離具有局限性，脫液十分困難，這也是使得煙氣二氧化硫超標的重要因素。②第三套氣體精制裝置的酸性氣大量帶烴、油，這將造成富溶劑帶烴、油的現(xiàn)象，這種情況將造成閃蒸塔壓力大幅度波動，液位大幅度波動，會直接對溶劑再生塔的運作形成阻礙；并且，酸性氣帶油不可避免，二氧化硫的超標結(jié)果不容易提前檢測出來。③在利用可燃氣進行焚燒爐溫度助燃時，燃料氣體中所具有的氫、硫含量對最后煙氣的二氧化硫含量也具有較大影響，但該工藝流程不可避免。④尾氣吸收塔胺液（貧液）循環(huán)量總體較低，并且在進行調(diào)節(jié)的過程中缺乏及時性，導致裝置胺液循環(huán)量波動，精制裝置再生單元的貧液帶烴，使得其對氫、硫的吸收效果欠佳，最終造成煙氣污染物超標。⑤酸性氣質(zhì)量較差也是形成二氧化硫排放超標的重要因素。⑥在操作以及控制的過程中，用來控制反應產(chǎn)物元素比值的配風比存在漏洞，導致風量不足，容易造成跳閘等情況，致二氧化硫排放超標。

3 硫磺回收裝置中二氧化硫排放超標的解決策略探討

針對上述總結(jié)的硫磺回收裝置二氧化硫排放超標的原因，筆者再進一步提出以下幾點建議：①將反應后的氧化尾氣作排入的更換處理，原本氧化尾氣作尾氣焚燒爐的排入操作，但由于效果不理想，可參考酸性氣燃燒爐的排入更改。在這一流程上，氧化尾氣中的硫化物在酸性氣燃燒爐中燃燒，并在催化劑的條件下生成為硫磺；隨后，未發(fā)生轉(zhuǎn)化的排入尾氣進入加氫反應器，經(jīng)過反應生成硫化氫，在急冷塔、吸收塔處理后轉(zhuǎn)化喂酸性水，隨后可送入污水汽提裝置進行處理。與此同時，進入再生系統(tǒng)的并且已經(jīng)完成硫化氫吸附的溶劑，經(jīng)反應形成的酸性氣將進入裝置制硫，進而完成溶劑循環(huán)使用的任務。經(jīng)過改進后，煙氣的二氧化硫含量得到改善。②針對富溶劑帶烴、油的問題，可分別按次停止往第三套氣體精制輸送富溶劑，并適當調(diào)節(jié)其溶劑再生塔的底溫，提高閃蒸塔的進料溫度；與此同時，盡可能將烴閃蒸到火炬線，以達到污油抽出口出油的效果。③降低燃料氣中的硫含量，或者降低其對煙氣的影響。具體可從第三套氣體精制裝置凈化后的干氣線進行操作，通過引燃料氣線制成燃料氣。在脫硫的情況下，可達到明顯降低燃料氣硫含量的效果。④及時調(diào)節(jié)吸收塔胺液循環(huán)量，與此同時，在催化反應段以及還原段期間，對硫回收率進行判斷，若穩(wěn)定水平，則需要進一步提高。在操作過程中若發(fā)現(xiàn)煙氣中的二氧化硫含量上漲，則應及時調(diào)節(jié)胺液循環(huán)量。⑤提高酸性氣質(zhì)量，減少酸性氣帶烴、油量，進一步加強管理，盡量不將烴、油帶入氣體精制裝置溶劑再生單元。

4 結(jié)束語

綜上所述，硫磺回收裝置的二氧化硫排放會因為各個環(huán)節(jié)、反應以及生成物質(zhì)的屬性等眾多因素的改變而發(fā)生改變，因此在控制過程中應時刻關(guān)注相關(guān)環(huán)節(jié)的細節(jié)處理，從而達到煙氣排放質(zhì)量有效控制的目的。

[1] 金尚君，曹向南，張兆輝，等.硫磺回收裝置煙氣二氧化硫排放影響因素分析及對策[J].石化技術(shù)與應用，2014，（5）：429-436.

[2] 雷蕾，韓旭，何保正，等.石化企業(yè)硫磺回收裝置二氧化硫排放控制問題分析[J].科技資訊，2015，（6）：104-106.

C a u s e A n a l y s i s a n d I mp r o v e me n t o f S O2E mi s s i o n E x c e s s i n S u l f u r R e c o v e r y U n i t

Sun Lei

In China’s petrochemical enterprises in the production and processing of crude oil，sulfur dioxide emissions control more and more cause the relevant areas and the public attention.This paper focuses on the analysis of the causes and improvement strategies of sulfur dioxide emission exceeding the sulfur recovery unit.

sulfur recovery unit；sulfur dioxide；emission exceeding standard

TE624

B

1003-6490（2017）08-0217-01

2017-06-03

孫磊（1976—），男，山東濱州人，工程師，主要從事工作煉油環(huán)保。